水对沥青路面有何破坏作用？如何防止

沥青路面水损害将导致什么样的结果~

　　一、水损害致使沥青混凝土路面早期病害成因分析

　　所谓水损害即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象,它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。采用半开式(Ⅱ型)沥青混凝土表面层时,产生的水破坏尤为严重。下面就对其进行简单的分析：
　　（一）混合料设计问题。造成沥青路面水损害破坏的主要原因之一是沥青混合料空隙率过大。设计时，有时为了考虑沥青路面的抗滑性能、保证路面行车有一定的构造深度，混合料设计空隙率一般都在6％以上，而据有关资料介绍，空隙率在8％～1 2％之间，路面水最容易侵入面层混合料内部，一旦沥青面层内部含有一定的水分，水将在沥青混合料内部自由流动，再加上车辆荷载的反复作用，面层中的水产生压动力，这部分水逐渐侵入到沥青与集料的界面上，使沥青膜渐渐地从集料表面脱离，最终导致沥青与集料之间的粘结力丧失，造成水损害破坏。
　　（二）集料质量原因。沥青路面对集料的规格要求较高，因为它在相当程度上要依靠集料间嵌锁作用。但在实际施工中，人们往往对集料规格质量重视不够，直接导致沥青与集料之间粘结力下降，一旦水侵入沥青混合料内部，便会造成水损害破坏。
　　（三）路面排水系统不健全。前几年，许多道路路面建成后，排水配套系统没跟上，一旦下雨，路面积水严重，再加上行车荷载的作用，导致路面破坏，还有道路中央分隔带的排水设计不够完善，雨水通过中央分隔带渗入路面结构层内部，最终导致水破坏产生。
　　（四）路面压实度不足。沥青面层混合料的压实度不足是导致水破坏的最直接原因。但往往在实际施工中，由于压力机具故障、操作不规范、碾压不均匀、碾压遍数不够、碾压温度控制不好，而且有时为了片面追求平整度，忽视了压实度，最终导致面层混合料压实度不足，空隙率过大，带来水损害破坏。

　　二、预防沥青路面水损害的措施

　　（一）提高沥青膜与石料的粘附力。当采用花岗岩、砂石、石英石等酸性石料时，应加入石灰、水泥等材料来提高沥青与石料的粘附力。密级配沥青混凝土所用矿料的各种料径颗粒级配连续、相互嵌挤严密，压实后空隙率小。尤其是I型密实式沥青混凝土，压实后空隙率很小，一般在5％以下，密水性好，可有效阻止雨水侵渗。现行沥青路面设计及施工技术规范中均明确规定，在沥青面层中应至少有1层是I型密实式沥青混凝土。另外，为改善路面的抗滑和抗辙槽等性能，可应用抗滑表层和多碎石沥青面层，在空隙率较小的情况下，同样具有较好的密水性。
　　（二）加强路层之间各层的连接。在施工时，完成一层结构前，一定要将表面浮土清理干净，适度湿润，洒水不要过多，浸水过多部分要及时剔除。基层与基层间的连接，建议喷洒1：0.5的水泥浆。在稳定料基层上进行结构层施工时，要将表面松散颗粒和浮土清扫干净，基层与面层结合处在喷洒透层后，加做防水层或喷洒粘层；面层之间洒粘层油进行层面粘连。
　　（三）严格控制沥青混凝土的施工匀质性。保证沥青的粘度、延度、针入度等各项指标符合要求，对每批集料进场都要严格进行抽检、筛分。保证每批进场材料符合规格要求，坚决杜绝不合格材料进场，充分保证沥青混和料的粘结性能，提高沥青集料的粘结力，降低水对沥青路面的破坏能力。要控制好沥青混凝土的施工匀质性，防止沥青面层发生局部施工质量性病害。应严格施工质量管理，从基层准备、材料使用、配合比设计，到混凝土拌制、运输、摊铺，直至最终碾压成型，沥青混凝土的各个施工阶段和环节，都应严格实行标准化、规范化和程序化管理，采取强而有力、切实有效的技术保证措施。
　　（四）提高压实度控制标准。压实度对沥青路面的使用性能和使用寿命影响很大，它是保证沥青混合料密度与空隙率大小的关键。根据试验段得出的碾压数据，控制碾压遍数、速度、时间、温度。碾压要均匀，派专人指挥负责，从轻到重、从慢到快、从两边到中间，轮迹要重叠，既要保证路面平整度、路拱横坡度，又要保证压实度。并根据施工规范要求的压实度抽检频率。进行抽检，发现压实度不足的地方坚决返工，保证压实度符合要求，降低混合料空隙率，减少水的侵入破坏。
　　（五）排水设计。中央分隔带的灌溉水，一部分被植物吸收和蒸发，一部分通过排水系统排出，还有一小部分进入路面层，对道路产生水损害。对于灌溉水对道路产生的损害，我们应从提高中央分隔带的排水设计入手，以最大限度的减少水的渗入。中央分隔带的排水设计，一般包括以下几个部分:①设计底坡不小于0.3％的纵向梯形或矩形盲沟，汇集中央分隔带灌溉水或雨水；②设计间距为30－50mm的横向排水沟，将盲沟中的水排出路基以外；③设置沥青防渗层及土工布防渗层，防止水从侧面向路基渗透。
　　文章对沥青路面早期病害出现原因进行了，根据自己的工作经验并针对其产生的原因提出了一些如何预防的措施，供广大工程技术人员。
　　关键词：沥青路面；工程病害；防治
　　1.前言
　　，随着道路量日益增大，使道路路面面临严峻的考验，很多沥青路面均表现出一定的早期破坏，沥青混凝土路面最常见的病害现象有：裂缝、水破坏、松散、泛油、推移等，这些病害是道路工程质量的通病，严重道路的正常使用。文章就以上几种常见病害的成因进行分析，针对公路沥青路面几种常见病害的产生机理，提出防治病害产生的建议，并给出其整治。
　　2.病害出现原因分析
　　2.1原材料的影响
　　（1）矿料：设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材，严格控制矿质原材料备料质量。目前，市场上供应水泥砼用或建筑用集料多采用传统小型锷式破碎机生产，加工的碎石针片状含量大，级配和材料均匀性差，采用这样的矿料很难生产出质量稳定的沥青混合料。
　　（2）沥青：各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号，并使用优质的沥青，对预防沥青路面早期出现车辙，有效防止路面开裂，保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义。
　　2.2车辆超载的影响
　　随着我国的迅速，某些部门仅从自身利益出发，车辆超载严重，甚至达到了令人无法想象的程度。严重超载是造成早期破坏的主要原因之一。
　　2.3路基施工缺陷的影响
　　有些道路早期破坏与路基施工质量有关，特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑密实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。
　　2.4施工因素的影响
　　2.4.1沥青砼配合比设计存在的
　　沥青混合料的配合比不合理，如：油石比较大，已铺筑的路面会产生拥包和泛油；油石比较小，路面会出现松散；矿料的质量不好，集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高，使路面混合料的稳定度降低，容易出现路面的各种病害。
　　2.4.2沥青砼拌合的控制
　　拌和设备出现意外情况：刚开炉，料温低、含水量大时，会出现料温不均匀现象；当筛分系统出现问题时，造成骨料级配发生较大变化；有时也会出现花白料，使路面难以摊铺成型；温度过高造成沥青老化，不能保证沥青混凝土摊铺质量；拌和能力过小，出现停工待料状况，使接头处温度降低，出现温度差，形成一个个坎，当运输设备不配套或司机技术较差时，会撞击摊铺机，使机身后移，形成台阶。
　　2.4.3沥青砼的摊铺及压实
　　摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备，其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。目前在国内问题比较大，有些交通部门摊铺设备落后，摊铺面过窄，没有自动找平系统，完全凭经验、凭操作人员的感觉进行施工，甚至有些高速公路要求全断面摊铺，只考虑到了横坡容易掌握和消除了纵向接缝。由于摊铺断面宽，沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析。
　　沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响，选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等部关系着路面面层的平整度。
　　2.5养护与管理
　　路面早期养护措施不及时、不完善等也是干线公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入干线公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。3.路面病害的防治措施
　　3.1原材料质量控制
　　（1）沥青应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下，可在沥青中掺加各种类型的改性剂，以提高基性能指标。
　　（2）集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。
　　（3）混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性，路面表面特性和耐久性是两对矛盾，相互制约，照顾了某一方面性能，可能会降低另一方面性能。
　　（4）混合料配合比设计，实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优化设计，根据当地的气候条件和情况做具体，尽量互相兼顾。当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径：第一是改善矿料级配，采用沥青玛蹄脂碎石混合料（sMA）：第二是改善沥青结合料，采用改性沥青。
　　3.2优化设计
　　提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计，按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层，这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计，矿质混合料设计时应采用骨架密实结构，最佳沥青用量应根据不同层位油面层需要的功能谨慎选定。为提高沥青路面的高温稳定性，江西地区施工采用的沥青用量应按最佳沥青用量OAC降低0.1％-0.3％选用，中、下油面层宜取低限。重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性。
　　3.3路基的强度
　　首先压实度是反映路基强度的重要指标，也是提高路基强度和稳定性的最、最有效的技术措施，施工中必须严格检测控制。使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的，每层的松铺厚度不应大于30Cm.必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。
　　3.4施工过程中质量的控制
　　（1）沥青的选用十分关键，要挑选符合规范各项要求的沥青，特别是沥青针入度，延度指标必须严格把关，在北方施工由于近些年的气候偏暖，因此，沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青。此外，透层油、粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青，特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其影响。
　　（2）在沥青混合料配合比设计上要特别重视。
　　（3）沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行，合理安排工期，避开不利天气施工。
　　（4）摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手，并选择两台前后错开同时施工，而少采用伞断面摊铺机，在摊铺过程中，应尽量避免停机，注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺

一、原因分析：
①沥青混凝土空隙率较大，雨水进入表面层，在行车荷载作用下导致水破坏。
②片面强调平整度，忽视压实度，雨水下渗后积聚在沥青层间，在荷载作用下产生泵吸、冒浆现象。
③沥青混合料不均匀，雨水在一些薄弱点位被快速行驶的车辆轮胎下产生较大动水压力压入表面层，造成松散。
④沥青面层裂缝或半刚性基层裂缝，在雨水作用下，造成基层上部冲刷甚至松散，引发沥青表面层出现水破坏。
二、防治措施：
①严格控制沥青混凝土空隙率，优化骨架密实型级配。
②适当提高沥青混合料的出场温度和摊铺温度，并按要求进行压实，确保压实度满足要求，增强水密性能。
③完善压实度评价体系，采用马歇尔压实度和理论最大相对密度压实度作为双控指标，防止出现离析和不均匀性。
④加强半刚性水泥稳定层基层施工质量控制，优化水泥稳定层材料级配设计，合理控制水泥稳定层强度标准。

1破坏原因

水是危害公路的主要自然因素。沥青路面出现的各种病害都不同程度地与地下水和地表水侵害有关。

1.1从设计角度分析

造成沥青路面水损害破坏的主要原因之一是沥青混合料空隙率过大。设计时，有时为了考虑沥青路面的抗滑性能、保证路面行车有一定的构造深度，混合料设计空隙率一般都在6％以上，而据有关资料介绍，空隙率在8％～12％之间，路面水最容易侵入面层混合料内部，一旦沥青面层内部含有

一定的水分，水将在沥青混合料内部自由流动，再加上车辆荷载的反复作用，面层中的水产生压动力，这部分水逐渐侵入到沥青与集料的界面上，使沥青膜渐渐地从集料表面脱离，最终导致沥青与集料之间的粘结力丧失，造成水损害破坏。

1.2从施工的角度分析

沥青面层混合料的压实度不足是导致水破坏的最直接原因，根据压实度与空隙率的的计算公式：
压实度＝实测密度/马歇尔密度
空隙率＝1－实测密度/理论密度
压实度＝（理论密度/马歇尔密度）（1－空隙率）

可知，压实度越高沥青混合料嵌锁越紧，越密实，实际空隙率就越小。但往往在实际施工中，由于压力机具故障、操作不规范、碾压不均匀、碾压遍数不够、碾压温度控制不好，造成部分地方压实度不足，而且有时为了片面追求平整度，忽视了压实度，最终导致面层混合料压实度不足，空隙率过大，带来水损害破坏。

1.3从排水设施分析

贵州省位于南方多雨地区，雨水较为频繁。搞好路面排水设施，对保证公路的使用性能和使用寿命具有十分重要的作用，对防止路面水损害更有其特殊的功能。我们知道发生水损害的路面，多数都有内表排水不良的原因存在。及时排除侵入面层中的水分，减少路面积水停留时间对减少路面病害极为重要。前几年，公路建设突飞猛进，先行工程全面开挖，许多公路路面建成后，往往由于资金不足等原因，排水配套系统没跟上，一旦下雨，路面积水严重，再加上行车荷载的作用，导致路面破坏，还有就是高速公路中央分隔带的排水，人们往往重视不够，排水设计不够完善，雨水通过中央分隔带渗入路面结构层内部，最终导致水破坏产生。

1.4从集料规格分析

集料规格的好坏，直接影响到沥青与集料粘附性能、粘结力大小。沥青路面与其他水泥商品混凝土路面不同，它对集料的规格要求较高，因为它在相当程度上要依靠集料间嵌锁作用。但在实际施工中，人们往往对集料规格质量重视不够，材料把关不严，集料质量参差不齐，碎石针片状含量过高、含土量大，表面粉尘太多，直接导致沥青与集料之间粘结力下降，一旦水侵入沥青混合料内部，便会造成水损害破坏。

2预防措施

就目前沥青路面而言，雨水透入沥青面层往往是不可避免的。关键是雨水一旦侵入后，如何让它尽快排出而不滞留在内，显然十分重要。这里本人从设计、施工及养护管理等方面出发，谈谈如何采取切实有效可行的措施，尽量减少水对沥青路面造成的破坏。

2.1完善路面排水设计

由于路基路面排水设计不够完善，对路面排水设施不够重视，造成路面破损状况较为普遍。因此在公路路面设计时，应进一步完善路面排水设计，在路面结构层中设置防水层、基层顶面设置封层，在中央分隔带处设置纵横向排水渗沟，在土路肩处采用碎石填料进行填筑，在挖方路段应根据现场实际情况有针对性地进行排水设计，减少水在路面的停留时间，以减少其对路面的破坏。

2.2加强施工管理提高碾压质量

压实度对沥青路面的使用性能和使用寿命影响很大，它是保证沥青混合料密实度与空隙率大小的关键。因此在施工过程中，进一步加强管理，提高压实机具标准。根据试验段得出的碾压数据，控制碾压遍数、速度、时间、温度。碾压要均匀，派专人指挥负责，从轻到重、从慢到快、从两边到中间，轮迹要重叠，既要保证路面平整度、路拱横坡度，又要保证压实度。并根据施工规范要求的压实度抽检频率。进行抽检，发现压实度不足的地方坚决返工，保证压实度符合要求，降低混合料空隙率，减少水的侵入破坏。

2.3严格控制集料规格

沥青路面的材料、集料规格，直接影响沥青与集料的粘附性能，直接影响到水损害的程度。所以应该加强对原材料的把关，每批沥青进场都要进行试验，保证沥青的粘度、延度、针入度等各项指标符合要求，对每批集料进场都要严格进行抽检、筛分。保证每批进场材料符合规格要求，坚决杜绝不合格材料进场，充分保证沥青混和料的粘结性能，提高沥青集料的粘结力，降低水对沥青路面的破坏能力。

2.4采用新材料、新工艺

每一种沥青混合料，必然有一定的空隙率存在，或多或少都会遭到一定水的破坏，因此应尽可能采用新型防水材料在沥青面层表面涂上一层防水材料，形成不透水的薄膜封层，减少路面水在路面的滞留时间，使路面水尽快排到路基边沟，从而大大减少路面水的侵入，减少水对路面的破坏。

2.5加强公路养护管理

公路建成后,养护是关键。要延长沥青路面的使用寿命，必须加强路面的养护管理。雨后要及时补洞，补洞要规范、整齐，严格按照《沥青公路养护技术规范》要求及操作规程进行养护，把沥青路面的病害消灭在萌芽状态，避免雨水从病害处渗入，造成路基弹簧路面大面积破坏。

2.6加强反超限运输管理

近几年，公路发展迅速，交通量日益增长，超限超载车辆非常严重，直接影响到公路的使用年限。因此，应该严格按照《公路法》、《超限运输车辆行驶公路管理规定》要求，加强反超限运输管理执法力度。在重要路口设点检查，强行卸载，减少超限超载运输车辆对公路造成的损坏，延长公路使用年限。

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